交通强国引领下道路工程专业核心课程教学创新与实践——以路基路面工程课程为例

王 超，周波超，魏中华

（北京工业大学 城市建设学部，北京 100124）

我国高校2017 年以来开展的新工科建设，经过这几年的理论和实践探索，先后历经了“复旦共识”“天大行动”“北京指南”新工科教育“三部曲”，奠定了新工科教育的基本格局[1-2]。与此同时，2016 年12 月全国高校思想政治工作会议在京召开，习近平总书记在会上发表了重要讲话，开启了我国高校思想政治工作新的历史篇章。近三年来国内各高校围绕课程思政建设迅速开展了一系列卓有成效的探索与实践，“思政课程”与“课程思政”同向同行、形成合力体系机制的逐步建立[3-9]，成为我国高校践行“立德树人”根本任务、推动“三全育人”人才培养新模式的重要举措。

目前，在新工科、课程思政建设等高等教育改革发展的新形势下，如何依托“交通强国建设”等国家行业新战略驱动，从“课程育人”维度出发，做好新时代道路工程方向本科人才培养，是全国交通运输类专业所面临的一个共同课题。路基路面工程以公路与城市道路的路基路面设计和建造为对象，主要讲授道路结构与材料在“交通荷载”与“气候环境”双重作用下服役性能设计理论与方法，是一门理论与实践并重的学科基础课程。近三年来，依托路基路面工程课程建设及一线教学实践经验与反思，从突破教学难点、创新教学思路及注重教学实效三方面开展了探索实践工作，初步形成了专业核心课程教学创新的新经验。

一、教学“难点”与“痛点”问题解决策略

（一）大型工程结构服役行为的抽象化问题（“想不到”）

路基路面工程结构是交通基础设施的重要组成，在设计使用期内承担着交通车辆荷载与气候环境的双重作用，其全寿命周期的服役性能的优劣对道路基础设施的服务水平有着重要影响。但是，诸如高填路堤、深挖路堑以及不同类型路面等大型路基路面工程服役结构，其长期使用性能的演变规律及损坏特征等，均属于较为抽象的教学知识点，本科学生在目前尚缺乏实际工程实践经验的条件下，存在很大的认知和理解上的难度，也即“想不到”的问题。针对此教学“难点”与“痛点”问题，在课堂教学中较多采用国内外路基路面工程现场施工和各类损坏的图片与视频素材，设计PPT 动画以诠释典型道路损坏的发生及演变过程，尽量使课堂教学内容生动形象，以增加学生对路基路面工程结构服役的认知和理解。

（二）工程材料力学行为的感性认识与理性理解问题（“看不到”）

路基路面工程建造与养护中涉及众多工程建筑材料（水泥、沥青、石料、水泥混凝土和沥青混合料等）的设计与应用，尽管本科三年级学生有前期工程力学、道路建筑材料等课程基础，但对于应用于实际工程中各类建筑材料的复杂力学行为依然存在着“感性认识不足、理性理解不透”的现实问题，也即“看不到”的问题。针对此教学“难点”与“痛点”问题，首先在课程教学（第一课堂）中通过道具实验/PPT 动画演示互动（如代表黏弹性沥青材料的聚合物材料道具），增加学生的感性认识，引导学生观察材料行为现象并从中分析总结结论，培养学生掌握严谨科学的求真态度；其次，依托课程教学内容和道路工程实验室开放资源，引导和鼓励本科学生主动开展道路工程材料相关课外科研实践活动，通过“第二课堂”增强学生对工程材料力学行为感性认识与深度理解。

（三）路基路面结构与材料设计的实践能力培养问题（“做不到”）

路基路面结构与材料的设计问题是本课程教学的核心内容，但课堂教学中仅仅能聚焦于路基路面工程设计原理与方法的讲授，而与之配套的工程设计实践能力的锻炼与培养依然面临挑战，也即“做不到”的问题。针对此教学“难点”与“痛点”问题，依托交通基础设施工程建造课程群建设布局，系统整合交通软件训练（道路方向）、交通综合课程设计（道路方向）、工作实习等实践类课程资源，注重理论联系实际，着重培养和加强学生利用所学路基路面设计理论解决工程实践问题的能力。

二、课程教学创新思路与举措

（一）突出学生课堂主体地位，落实“以学生为中心”教学理念

作为本科三年级的学生，通过前期基础课程的学习已经具备了一定的专业基础知识和分析能力，因此在授课过程中应加强教学互动，启发学生将不同的专业课知识点联系起来主动思考和分析问题；课堂教学采取“课程导入-提出问题-分析问题-知识拓展-总结提高”的教学思路，始终凸显学生的课堂主体地位，紧抓学生的求知求学欲望，激发学生主动思考并积极参与课堂教学全过程。同时在教学设计中更多地融入道具实验演示与案例分析，注重理论与实践的结合，进而促进教学效果的提高。

教学思路示例如图1 所示。

图1 教学思路示例：沥青混凝土的黏弹性

（二）注重知识点拓展外延，“课程育人”与“科研育人”有机结合

在完成课程基本知识点教与学的基础上，尤其注重课堂教学内容的持续更新，基于多元化信息技术手段（国家级精品课程、各类线上学习资源），将更多的科研成果和学科前沿知识转化为课堂教学素材，努力实现“课程育人”与“科研育人”的相辅相成与有机结合，通过知识点的拓展外延进一步激发学生的好奇心和专业学习兴趣，培养学生自主学习的能力，使学生自主培养不断提升改进知识体系的能力，从而适应终身学习的能力需要。

知识拓展示例如图2 所示。

图2 知识拓展示例：沥青材料的流变学

（三）多维度融入思政元素，推动课程思政教学体系建设与实践

以课程思政多维元素（理想信念、政治认同、家国情怀、文化素养、职业理想和道德）深入挖掘为切入点，系统梳理与凝练路基路面工程建造与养护中具有思政特色的题材素材，通过教学团队交流与研讨，形成融入思政元素的专业知识点讲授方法与教学组织方案，同时收集学生对于课程思政教学的反馈及建议，不断优化提升路基路面工程课程思政元素布局与教学水平。

课程思政示例如图3 所示。

图3 课程思政示例：钢桥面铺装“卡脖子”问题的探索与解决

三、课程建设与教学育人实效

（一）“课程育人”与“科研育人”实效

依托本课程建设及“第二课堂”科研实践活动，积极引导和支持本科生以“路基路面结构与材料”为主题参与各类科技实践与学术交流活动，逐步启蒙和培养学生的研究能力与综合素养，并具备了初步的国际化视野和交流能力。课程主讲教师近三年指导本科生以第一作者（含指导教师第一作者）发表研究论文5 篇（其中SCI 检索3 篇），参加国内外学术会议6 人次，完成省部级科研类毕业设计1 项，获得学校本科特优毕业设计（论文）1人次，起到了很好的育人示范效果。

（二）课程思政建设与践行实效

通过教学大纲修订、全过程课程思政教学团队研讨交流、随堂教学效果问卷调查反馈（图4），初步实现了“每周有思政元素、每章有思政案例”的课程思政建设总体目标。以道路交通学科为国家经济社会发展做出的贡献为例，引导学生感悟道路学科“铺路石”精神，树立“交通报国”远大理想；以国内外高速公路的建设历史、建造特点、运营管理为例，引导和教育学生认知和认同建设有中国特色的道路交通基础设施建设成就及未来发展方向；以青藏公路、川藏公路建设为例，讲授特殊地区路基修筑技术，领悟和体会“两路精神”；以“长寿命沥青路面设计”这一当前的工程瓶颈技术问题、“面向无人驾驶的路面设计方法”前沿技术需求为例，引导和教育学生了解攻克复杂工程难题背后所需的完备的技术知识体系与文化素质养成；以道路工程学科老一辈专家学者的个人奋斗史与成就为切入点，引导学生树立远大的职业理想和正确的道德观，为新时代“交通强国”建设贡献自己的一份力量。

图4 学生对于课程思政教学案例的课堂问卷反馈

（三）主讲教师教育教学能力提升实效

课程主讲教师始终以高水平本科人才培养为目标，努力提升个人及团队教育教学水平。主讲教师近三年学生教学满意度评价达到90 分及以上，同时荣获北京高校第十二届青年教师教学基本功比赛二等奖及最佳教案奖（2021 年）、北京工业大学首届“课程思政”教学设计大赛一等奖（2021 年）、第一届北京工业大学教师教学创新大赛二等奖（2021 年）、北京工业大学第十三届青年教师教学基本功比赛一等奖（2020 年），同时本课程入选北京工业大学首批优秀课程思政典型教学案例课程（案例名称：道路工程中的中国故事）。依托课程建设与持续改进，实现了“育人”与“育师”的同向同行。

四、结束语

依托课程建设的育人工作，是“三全育人”的重要抓手和重点实践环节，在目前新工科、课程思政建设的新时代背景下，课程育人工作需要更加紧密的对标“一带一路”“交通强国”等国家重大发展战略需求，不断总结提升、持续改进优化，赋能助力我国交通运输类高水平创新型本科人才培养。